近日，濟(jì)南量子技術(shù)研究院張強(qiáng)教授、謝秀平高工、鄭名揚(yáng)副研究員與中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士、陸朝陽(yáng)教授團(tuán)隊(duì)合作，在300多公里光纖連接的兩個(gè)獨(dú)立的量子點(diǎn)(QD)之間實(shí)現(xiàn)高可見(jiàn)度的量子干涉，相關(guān)研究成果發(fā)表在期刊《先進(jìn)光子學(xué)》（AdvancedPhotonics）上。 Il4R R  
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量子通信領(lǐng)域最重要的挑戰(zhàn)之一是將量子通信的距離擴(kuò)展到可實(shí)用的規(guī)模。實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離量子通信的重要條件包括高性能的量子光源、低損耗的傳輸信道等。量子點(diǎn)光源憑借在亮度、純度以及不可區(qū)分性等方面的優(yōu)勢(shì)被認(rèn)為是極具發(fā)展前景的單光子源技術(shù)。然而，在過(guò)去20年間，獨(dú)立量子點(diǎn)光源之間的量子干涉可見(jiàn)度多數(shù)情況下在50%的經(jīng)典極限以下，并且干涉距離也被限制在幾米到幾公里左右。針對(duì)該問(wèn)題，合作團(tuán)隊(duì)發(fā)展了高性能量子光源與低噪聲、可調(diào)諧量子頻率轉(zhuǎn)換（QFC）相結(jié)合的技術(shù)，突破性地解決了獨(dú)立的量子點(diǎn)單光子源之間的遠(yuǎn)距離干涉問(wèn)題。 <rKfL`8p  
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在本項(xiàng)研究中，合作團(tuán)隊(duì)在由約300公里的光纖連接的兩個(gè)獨(dú)立的QD之間實(shí)現(xiàn)高可見(jiàn)度的量子干涉，實(shí)驗(yàn)配置如圖1所示：?jiǎn)喂庾邮怯纱_定性地耦合到微腔的諧振驅(qū)動(dòng)單QD產(chǎn)生的，量子點(diǎn)1和量子點(diǎn)2分別與不同類(lèi)型的微腔耦合，其輻射的光子波長(zhǎng)分別為893.16nm與891.92nm。為實(shí)現(xiàn)無(wú)差別的單光子源，同時(shí)將890nm波段的單光子下轉(zhuǎn)換至通訊波段以匹配光纖低損耗傳輸窗口，合作團(tuán)隊(duì)使用由濟(jì)南量子技術(shù)研究院研制的高性能周期極化鈮酸鋰波導(dǎo)，利用差頻非線性過(guò)程，通過(guò)精細(xì)調(diào)節(jié)泵浦光波長(zhǎng)，使兩個(gè)QD光源發(fā)出的單光子均下轉(zhuǎn)換到1582.75nm波長(zhǎng)位置，消除兩個(gè)QD光源之間的不均勻性。兩個(gè)單光子源中QFC部分的單光子轉(zhuǎn)換效率均達(dá)到50%左右，信噪比可達(dá)30dB。基于上述原理，研究團(tuán)隊(duì)在由300km光纖連接的兩個(gè)獨(dú)立QD單光子源之間實(shí)現(xiàn)了量子干涉，干涉可見(jiàn)度高達(dá)93%。 dzbFUDJ  
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該研究工作將基于量子點(diǎn)的量子通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模由幾公里拓展到300公里水平，為構(gòu)建由半導(dǎo)體量子點(diǎn)和光纖信道構(gòu)成的固態(tài)量子通信網(wǎng)絡(luò)起到了重要的推動(dòng)作用，是研究院與中科大團(tuán)隊(duì)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，取得的又一新突破。